13C Metabolic Flux Analysis for Systematic Metabolic Engineering of S. cerevisiae for Overproduction of Fatty Acids

代谢工程 生物化学 雅罗维亚 焊剂(冶金) 代谢通量分析 通量平衡分析 酿酒酵母 脂肪酸 新陈代谢 化学 代谢途径 生物 酵母 有机化学
作者
Amit Ghosh,David Ando,Jennifer Gin,Weerawat Runguphan,Charles M. Denby,George Wang,Edward E. K. Baidoo,Chris Shymansky,Jay D. Keasling,Héctor García Martín
出处
期刊:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology [Frontiers Media]
卷期号:4 被引量:47
标识
DOI:10.3389/fbioe.2016.00076
摘要

Efficient redirection of microbial metabolism into the abundant production of desired bioproducts remains non-trivial. Here, we used flux-based modeling approaches to improve yields of fatty acids in Saccharomyces cerevisiae. We combined 13C labeling data with comprehensive genome-scale models to shed light onto microbial metabolism and improve metabolic engineering efforts. We concentrated on studying the balance of acetyl-CoA, a precursor metabolite for the biosynthesis of fatty acids. A genome-wide acetyl-CoA balance study showed ATP citrate lyase from Yarrowia lipolytica as a robust source of cytoplasmic acetyl-CoA and malate synthase as a desirable target for downregulation in terms of acetyl-CoA consumption. These genetic modifications were applied to S. cerevisiae WRY2, a strain that is capable of producing 460 mg/L of free fatty acids. With the addition of ATP citrate lyase and downregulation of malate synthase, the engineered strain produced 26% more free fatty acids. Further increases in free fatty acid production of 33% were obtained by knocking out the cytoplasmic glycerol-3-phosphate dehydrogenase, which flux analysis had shown was competing for carbon flux upstream with the carbon flux through the acetyl-CoA production pathway in the cytoplasm. In total, the genetic interventions applied in this work increased fatty acid production by ~70%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ww完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ZH完成签到,获得积分0
2秒前
虚拟的铃铛完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Vincent完成签到,获得积分10
2秒前
ewind完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
yiyiyiyiyi//完成签到,获得积分10
3秒前
做实验的猹完成签到,获得积分10
4秒前
1444791378完成签到,获得积分10
4秒前
闫大蛇完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助qianlan采纳,获得10
4秒前
5秒前
gAle完成签到 ,获得积分10
5秒前
Du发布了新的文献求助10
7秒前
一盒火柴完成签到,获得积分10
7秒前
季春九发布了新的文献求助10
7秒前
tao完成签到,获得积分10
8秒前
yuer发布了新的文献求助30
8秒前
豆豆发布了新的文献求助30
8秒前
李喜喜发布了新的文献求助20
10秒前
Liiii发布了新的文献求助10
11秒前
XIA完成签到 ,获得积分10
11秒前
风趣凡之完成签到,获得积分20
11秒前
wjy完成签到,获得积分10
12秒前
科研天才完成签到,获得积分10
12秒前
小宝完成签到,获得积分10
13秒前
wangye完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
缓慢的王完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
游悠悠完成签到,获得积分10
14秒前
牛气冲天完成签到 ,获得积分10
14秒前
乖咪甜球球完成签到 ,获得积分10
16秒前
哎呀呀完成签到,获得积分10
16秒前
橘子完成签到,获得积分10
16秒前
搬砖民工完成签到,获得积分10
17秒前
NULL完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916795
关于积分的说明 18879891
捐赠科研通 6963494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210653
关于科研通互助平台的介绍 2379981
邀请新用户注册赠送积分活动 2187144